シリコン ウェーハは、次のような仕様で供給できます。https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer

シリコンは半導体材料であり、その抵抗率はドーピング濃度と密接に関係しています。 ドーピングとは、シリコン結晶に少量の不純物を導入して、その電気的特性を変えることです。 N型シリコン単結晶を作製するには、導電型と抵抗率の要件に従ってV族元素（P、As、Sb、Biなど）を選択する必要があります。 一方、P 型シリコンの調製には、III 族元素 (B、Al、Ga、In、Ti など) が必要です。 シリコン単結晶の電気抵抗率は、シリコン結晶中の不純物元素の含有量によって決まります。

1. 抵抗率と不純物濃度の関係

抵抗率は不純物濃度だけでなく、電荷キャリアの移動度にも関係します。 不純物の濃度が高い場合、不純物は電荷キャリアに散乱効果をもたらします。 電荷キャリアの移動度が大幅に低下する可能性があり、シリコン結晶の導電性に影響を与えます。 そこで、抵抗率と不純物濃度の関係曲線を理論的に計算すると、図1のようになります。

図1 シリコンの抵抗率と不純物濃度の関係

抵抗率はキャリア濃度（不純物濃度）と移動度の両方の影響を受けるため、抵抗率と不純物濃度は直線的な関係にはなりません。

非真性半導体の場合、材料の電気抵抗率は主に多数キャリア濃度と移動度に関係します。

不純物濃度が増加すると、主に次の理由により、曲線は直線から大きく外れます。

1) 不純物は室温では完全にイオン化できません。

2) 不純物濃度が増加すると移動度が著しく低下します。

電子と正孔の移動度が異なるため、半導体の固有導電率は特定の温度で必ずしも最小になるとは限りません。

2. ザ· R高揚感Bその間R抵抗率とTemperature

非固有励起が支配的な中程度の温度範囲 (約 200K ～ 450K) では、不純物は完全にイオン化され、電子の濃度は基本的に変化しません。 ただし、この温度範囲内では温度の上昇に伴ってキャリア移動度が低下するため、半導体材料の導電率も温度の上昇に伴って若干の低下を示します。 温度がさらに上昇すると、固有励起領域に入り、固有電荷キャリアの濃度が温度の上昇とともに急速に増加するため、導電率も温度の上昇とともに急速に増加します。

温度が比較的低い場合、不純物原子の凍結効果により、半導体材料のキャリア濃度と導電率は温度の低下とともに連続的に減少します。

図 2 シリコンの電子濃度と導電率と逆温度の関係

図２に示すように、ドナー不純物のドーピング濃度Ｎが１Ｅ１５ｃｍの場合、^-3、温度変化に伴うシリコン内の電子濃度とその導電率の関係曲線。

図3 抵抗率と温度変化の関係

製造プロセスでは、電気抵抗率の高低に基づいて 3 種類のドーピングがあります。

ライトドーピング。高出力整流器に適用される単結晶に適しています。

中程度のドーピングで、トランジスタに使用される単結晶に適しています。

高ドーピングのため、エピタキシャル成長用の単結晶基板に最適です。

半導体デバイス全体の熱安定性や半導体デバイスの製造プロセス、特に拡散やエピタキシャル成長などの高温プロセスにおいては、シリコン単結晶中のドープ元素の拡散係数がより小さく、より良好であることが求められることが多い。 そうしないと、デバイスの製造に高温拡散が使用される場合、基板上の不純物も逆拡散を通じてエピタキシャル層に入り、不純物の再分布に影響を及ぼし、デバイスの電気的性能に悪影響を及ぼします。

詳細については、メールでお問い合わせください。victorchan@powerwaywafer.com と powerwaymaterial@gmail.com.